Что это такое и для чего он нужен
Трехходовой терморегулирующий клапан – это смеситель, предназначенный для изменения температурного режима теплоносителя в системе отопления.
Назначение и область применения устройства
Даже если учесть все теплопотери и обустроить отопительный контур в полном соответствии с данными теплового расчета, исключить сбой в тепловом балансе в результате воздействия внешних факторов (температурных перепадов, ветряных нагрузок и пр.) не получится.
Чтобы своевременно реагировать на эти процессы, на протяжении долгого времени в помещении поддерживая комфортную температуру, в магистраль устанавливаются запорно-регулирующие вентили – трехходовые термостатические клапаны.
Они применяются как в обычной радиаторной схеме отопления, так и в системах теплого пола, где обеспечивают:
- Перенаправление (распределение) потоков теплоносителя.
- Смешивание потоков теплоносителей с разными температурами для получения заданной температурной планки.
- Защиту напольного покрытия от перегрева (в системах теплого пола).
С этой же целью трехходовые термоклапаны часто используются в системах ГВС, где они выполняют функцию всем привычного смесителя.
Технические характеристики трехходовых клапанов
Основными техническими характеристиками трехходовых термосмесительных клапанов считаются:
- Пропускная способность: расход кубометров воды за час при номинальных значениях температуры (20°C) и давления.
- Внутренний диаметр патрубков.
Параметры пропускной способности и внутренних сечений всех 3 патрубков трехходовых клапанов, чаще всего, одинаковы.
- Максимальное рабочее давление.
- Динамический диапазон регулирования (отношение пропускной способности термоклапана в условиях полностью открытого затвора к аналогичному показателю при полузакрытом затворе).
Типоразмеры и значения номинального рабочего давления трехходовых терморегулирующих клапанов регламентируются ГОСТ 28338-89 и 26349-84 соответственно.
Из каких материалов изготавливают трехходовые термоклапаны
Для производства трехходовых термостатических клапанов используются разнообразные металлы и сплавы. Если речь идет о промышленных объектах, то чаще всего применяется:
Чугун. Отличается антикоррозийными свойствами и достаточно высокой прочностью. Однако при нарушениях технологий производства и эксплуатации чугунные изделия могут быть достаточно хрупкими.
Черная углеродистая сталь. Материал прочный, дешевый, но подвержен коррозии. Для сглаживания последнего недостатка трехходовые клапаны никелируются и хромируются.
Нержавеющая (легированная) сталь. Параметры выше за счет добавления сплава никеля и хрома. Высокая прочность, стойкость к окислению и коррозии обеспечивают изделиям долгий срок жизни. Однако стоят такие термоклапаны существенно дороже.
Для систем отопления частных домов чаще всего применяются латунные трехходовые клапаны. Их температурный режим ограничивается 200 °C, но в дозволенном температурном диапазоне приборы из латуни способны проработать достаточно долго. Не менее популярны полимерные изделия, используемые в соответствующих отопительных или водопроводных контурах.
Дороже трехходовые клапаны из бронзы, не уступающие латунным аналогам в прочности. Бронзовые изделия устанавливают, как правило, в медных отопительных контурах.
Внутренний запорный механизм в бытовых изделиях может изготавливаться из керамики (за исключением трехходовых термоклапанов с электроприводом). Керамические механизмы химически инертны и долговечны, но крайне чувствительны к чистоте транспортируемого теплоносителя. Его низкое качество – причина быстрого износа керамических элементов.
Как установить смешивающий клапан своими руками
Данная схема установки используется преимущественно в котельных тех отопительных систем, которые подсоединены к гидроразделителю или же к безнапорному коллектору. А насос, расположенный в контуре №2, обеспечивает требуемую циркуляцию рабочей жидкости.
Обратите внимание! Если трехходовой клапан будет подключаться напрямую к источнику тепловой энергии на байпасе, подсоединенному к порту В, то потребуется и монтаж клапана с гидросопротивлением, равным аналогичному сопротивлению этого источника
Если этого не сделать, то расход рабочей жидкости на отрезке А-В будет колебаться в соответствии с движением штока. Отметим также, что данная схема монтажа предусматривает возможное прекращение циркуляции жидкости через источник, если установка была произведена без циркуляционного насоса либо же гидроразделителя в основном контуре.
Нежелательно подключать клапан к теплосетям или напорному коллектору в отсутствие приборов, которые дросселируют чрезмерный напор. Иначе расход жидкости на участке А-В будет колебаться, причем существенно.
В случае если перегревание обрата допускается, от чрезмерного напора избавляются посредством перемычки, установленной параллельно к подмесу клапана в контуре.
Что можно отремонтировать без газовщиков
В комплексе системы автоматики котельного оборудования – газовый клапан один из самых ответственных узлов, от которого зависит не только эффективность работу котла, но и безопасность оборудования и условий жизнедеятельности человека. Неправильное функционирование газовых устройств, очень часто приводит к взрывам и пожарам.
Неисправности электромагнитного клапана случаются по причине:
- скачка линии в питании котлоагрегата;
- существования источников блуждающих токов;
- засор клапана-отсекателя инородными элементами;
- наличие конденсата в газопроводе.
Если работа по определению и устранению неисправности газового крана, может привести к газовой утечки во время ремонта или после, крайне важно, обратиться в газовую службу и сервисный центр. Поскольку это может быть связано с утерей права на гарантийное обслуживание
Тем не менее, существует ряд профилактических операций, которые владелец котла может выполнять самостоятельно, например, настройка газового клапана или его продувка.
Процесс продувки газового клапана:
- По завершении остановки котлоагрегата, снимают обшивку в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.
- Пользователь должен найти газовый клапан-отсекатель и его разъем, обозначенный красноватым кругом — точка для выпуска воздушной пробки.
- Запрещено вставлять внутрь отверстия иглу, поскольку можно легко пронзить клапан, после этого потребуется его замена.
- Перед тем, как проверить засоренность клапана, набирают в шприц воздух, плотно прислоняют носик к отверстию, и впускают воздух. Если действие выполняется без звукового сопровождения, либо противодействия — соединение не обладает нужной плотностью. При точном исполнении процесса пользователь услышит легкое шипение.
- Проверяют полученный результат, например, включив котел.
- Если котел загорится, горелка будет работать, то неисправность устранена.
- Выполняют сборку газового котла своими руками по такой же методике, которая применялась при разборке: фиксируют дисплей, а после — декоративный кожух.
Срок службы трехходовых клапанов
Наиважнейшие факторы, влияющие на срок службы трехходового:
- Материал, из которого он изготовлен.
- Соответствие предписанным изготовителем условиям эксплуатации – температурному режиму и качеству теплоносителя.
- Интенсивность эксплуатации.
- Качество монтажа.
В среднем производители дают гарантию на свою продукцию в диапазоне от 5 до 7 лет, это значит, что трехходовой клапан с легкостью может проработать и в 2 раза дольше. А вот гарантия на пластиковые модели не превышает 1 года.
Самой надежной всегда признавалась арматура с ручной системой управления. Электронные и термостатические датчики гораздо быстрее выходят из строя, чем сам клапан, и требуют ремонта или полной замены.
Давление срабатывания предохранительного клапана водогрейного котла
Помимо поддержания установленных изготовителем зазоров в клапанах необходимо следить за тем, чтобы все рабочие части были соосны и легко подвижны. Деформация штоков – частая причина заедания клапанов при эксплуатации.
При ревизии и разборке предохранительных клапанов маркируют все детали и части для того, чтобы установить их на свои места. Для предотвращения гидравлического удара следует поддерживать в чистоте отверстия для спуска конденсата.
Перед регулированием предохранительных клапанов любого котла необходимо убедиться в точности показаний котельного манометра. Целесообразно во время регулирования иметь два параллельно работающих манометра.
Предохранительные клапаны должны быть отрегулированы на подрыв: на котлах с рабочим давлением пара меньше, чем 1 МПа на 1,05 Р рабочего пара, а на котлах с рабочим давлением пара больше, чем 1 МПа на 1,03 Р рабочего пара. Максимальное давление пара при действии предохранительного клапана не должно превышать более, чем 10 % от давления рабочего пара.
Предохранительные клапаны вспомогательных котлов ответственного назначения после подрыва должны полностью прекращать выход пара при падении давления в котле не ниже 0,85 рабочего давления.
В настоящее время по правилам классификационных обществ предохранительные клапаны утилизационных котлов с принудительной циркуляцией должны иметь отдельные выпускные трубы. Кроме того, для утилизационных котлов, которые могут работать с принудительной циркуляцией, рекомендуется применять предохранительные клапаны прямого действия, для надежной работы которых не требуется точное поддержание зазоров.
Предохранительные клапаны пароперегревателя обычно регулируют на меньшее давление, чем клапаны парового коллектора, чтобы через пароперегреватель постоянно проходил охлаждающий пар. В противном случае возможно прекращение движения пара в пароперегревателе вследствие подъема клапанов парового барабана котла при закрытых предохранительных клапанах пароперегревателя.
Регулирование предохранительных клапанов двухконтурного котла.
Предохранительные клапана регулируются так же, как и клапаны обычных водотрубных котлов.
Регулирование предохранительных клапанов первого контура имеет свои особенности. При отсутствии инструкции завода-изготовителя котла для поддержания давления пара, необходимого для регулирования предохранительных клапанов первого контура должны выполнить следующее:
- снизить уровень воды в коллекторе второго контура до нижней кромки парообразующих элементов для того, чтобы парообразующие элементы не могли передавать тепло воде второго контура;
- установить нормальный уровень воды в паровом барабане первого контура;
- поднимать давление пара (из холодного состояния) до максимального рабочего в течение 2 часов, причем в начальный период до достижения давления 1,5 МПа, интенсивность горения должна быть минимальной;
- немедленно прекратить горение при подъеме предохранительных клапанов. Клапаны регулировать путем периодического включения форсунок котла, не допуская чрезмерных потерь дистиллята;
- отрегулировать систему защиты котла по давлению пара (она должна прекращать подачу топлива при давление пара, которое на 0,1 МПа ниже давления, на которое отрегулированы предохранительные клапана);
- ни при каких обстоятельствах не производить питание горячего коллектора второго контура холодной водой, что может быть причиной возникновения трещин.
Монтаж электромагнитного клапана. Особенности
Никто не отрицает, что бензиновый клапан на газовое оборудование играет немаловажную роль, как и обратный клапан на вторую камеру ГБО. Вот поэтому любые манипуляции, связанные с данным оборудованием, должны выполняться тщательным, качественным образом, желательно, чтобы данной работой занимались исключительно специалисты с большим опытом и стажем.
Клапан, или мультиклапан газового оборудования считается наиболее важным элементом. В том случае, если вы стали замечать появление тех или иных проблем, связанных с функционированием ГБО, то знайте: это может свидетельствовать о том, что в действительности произошел выход из строя данного клапана.
Желая справиться с подобной проблемой самостоятельно, часто многие люди сталкиваются с серьезными неприятностями. Если же этой работой станут заниматься специалисты с арсеналом необходимых инструментов, соответствующим оборудованием, то можно избежать многих проблем.
Чуть ранее было сказано об основных причинах поломки узла. Нужно отметить, что проверить клапан того или иного газового оборудования вполне возможно двумя способами: в первом случае всегда можно провести замеры показателей тока, конечно же, на его выходах, а во втором случае, можно провести анализ его работы. Если клапан является исправным, то знайте, что он всегда будет щелкать в момент поворота ключа в замке зажигания, ну и, конечно, в процессе запуска мотора.
Функциональное применение устройства
Если рассматривать механизм коммутации потоков с точки зрения возможной функциональности, следует отметить различие устройств по принципу действия:
- Разделительный.
- Переключающий.
- Смесительный.
Разделительный принцип работы предполагает деление потока, направляя его в два контура.
Переключающей функцией предусматривается организация переключения между приборами, потребляющими тепловую энергию. Например, переключение между контуром ГВС и отопления двухконтурного газового котла.
Переключающий функционал клапана (классическая схема): П – первичный контур; В – вторичный контур; 1, 2 – прямой транспортный канал; 3, 2 – угловой транспортный канал
Переключающий функционал позволяет организовать эффективное переключение между различными приборами, генерирующими тепловую энергию:
- водяными нагревателями;
- тепловыми насосами;
- солнечными батареями и т.д.
Другая функция трехходового клапана для бытового газового котла – смесительная. Она позволяет организовать регулируемое смешивание потоков рабочей жидкости (подмешивание обратки в нагретый теплоноситель).
Для этого достаточно установить трехходовой клапан на обратной трубе отопительной системы.
Смесительный функционал клапана (классическая схема): П – первичный контур; В – вторичный контур; 2, 1 – прямой транспортный канал; 2, 3 – угловой транспортный канал
Теперь, после краткого ознакомления с конструктивными деталями прибора, можно рассмотреть особенности проверки работы трехходового клапана, установленного в схеме газового котла.
Правила установки, регулярность замены
Устанавливается аварийный клапан всегда на подаче, после котла. При этом соблюдаются такие правила:
- Если сбросной клапан устанавливается отдельно, перед ним ставится манометр — для контроля за состоянием системы.
- Ставится на расстоянии 20-30 см от котла.
- Отвод делают трубой того же диаметра, что и трубопровод подачи. Для максимально точного определения давления он может иметь небольшой уклон в сторону котла.
- Между котлом и подрывным клапаном нельзя ставить запорные устройства (краны, обратные клапана и т.д.).
- В системах с естественной циркуляцией это устройство ставят в самой высокой точке системы.
Ставится недалеко от котла (во многих моделях стоит в самом котле, в некоторых котлах есть место под установку)
Для того чтобы сбрасываемый теплоноситель не вытекал на пол, на выходной патрубок можно надеть шланг. Его можно опустить в емкость или вывести в канализацию. Но в таком случае необходимо каким-то образом отслеживать срабатывание — поставить сигнализацию. Ведь он не просто так стравливает, а по какой-то причине.
Еще один важный момент: после нескольких срабатываний (5-6) клапан сброса избыточного давления надо заменить. Это связано с износом пружины. Устройство начинает работать некорректно. Стоит клапан немного, так что это ненакладно. Единственный неприятный момент — перед ним нельзя ставить запорные устройства. Поэтому снять аварийный клапан, можно только полностью остановив систему и снизив давление до атмосферного. Вот в этом вся загвоздка.
Где установить клапан сброса избыточного давления
Улучшить ситуацию можно, если поставить отсечные краны после подрывника. В этом случае хотя бы не придется сливать теплоноситель с системы, а только с котла, что уже не так страшно.
Принцип работы
Трехходовой кран оборудован тремя патрубками для подключения линий. Между ними устанавливается вентиль регулирующий подачу воды в два из трех ответвлений. В зависимости от ориентации крана и его подключения он выполняет две функции:
- смешивание двух потоков теплоносителя на один выход;
- разделение с одной линии на две выходные.
Трехходовой кран, как и четырехходовой, не осуществляет перекрытие каналов, подведенных к нему, а только перенаправляет жидкость от входа к одному из выходов. Единовременно может быть закрыт только один из выходов, либо частично перекрыты оба.
В самом простом варианте радиаторы напрямую подключаются к котлу, последовательно или параллельно. Настраивать отдельно каждый радиатор по тепловой мощности нельзя, допустимо только регулировать температуру теплоносителя в котле.
Чтобы все-таки регулировать отдельно каждую батарею, можно вставить байпас параллельно радиатору и после него регулирующий кран игольчатого типа, с помощью которого контролировать количество теплоносителя, проходящего через него.
Байпас при этом нужен для сохранения общего сопротивления всей системы, чтобы не нарушать работу циркуляционного насоса. Однако такой подход весьма накладно реализовывать и сложно эксплуатировать.
Трехходовой клапан фактически совмещает точку подключения байпаса и регулирующей арматуры, делая подключение компактным и легким в управлении. Кроме этого за счет плавной регулировки легче добиться целевой температуры в ограниченном контуре, содержащем один или два радиатора в конкретном помещении.
Если ограничить часть тока теплоносителя от котла и дополнить его обраткой, водой, возвращающейся от радиатора к котлу, то снижается температура обогрева. Котел при этом продолжает работать в прежнем режиме, поддерживая установленный нагрев воды, скорость обращения воды в нем не снижается, зато уменьшается потребление топлива.
Если используется один циркуляционный насос на всю систему отопления, то он располагается со стороны котла по отношению к включению трехходового клапана. Устанавливают его на обратном входе котла, по которому поступает уже остывшая вода от радиаторов, выступая в роли разделителя потока.
По входу к нему подается горячий теплоноситель от котла, в зависимости от настройки клапана поток разделяется на две части. Часть воды идет к радиатору, а часть сразу же сбрасывается в обратный ход. Когда нужна максимальная тепловая мощность клапан переводят в крайнее положение, при котором соединены вход и выход, ведущий к радиаторам.
Если обогрев не нужен, то весь объем теплоносителя поступает по байпасу в обратку, котел работает только на поддержание температуры в отсутствие реальной теплоотдачи
Недостаток такого подключения – сложная балансировка отопления, чтобы в каждое ответвление и к каждому радиатору поступало одно и то же количество теплоносителя, кроме того при последовательном подключении к крайним радиаторам доходит уже остывшая вода.
Для теплого пола
В многоконтурных системах проще всего разрешить проблему с неравномерным распределением тепла – использование коллекторной группы с циркуляциями насосами на каждом отдельном контуре
Это особенно важно в домах с двумя и более этажами
и большим числом радиаторов или при наличии теплого пола
Трехходовой клапан при этом работает на смешивание двух потоков. По одному вводу подключается линия от котла, а по второму от трубы обратки. Смешиваясь, вода поступает на выход, подсоединенный к теплообменнику.
Такая схема подключения особенно актуальна при подключении теплого пола
Она дает возможность ограничить максимальную температуру воды в контуре, что особенно важно, учитывая максимально допустимое значение в 35ºС при температуре теплоносителя от котла в 60ºС и выше
Циркуляция воды в трубах теплого пола постоянно поддерживается, что необходимо для равномерного нагрева без перекосов. Фактически горячая вода от котла поступает лишь для подогрева остывающего теплоносителя в контуре теплого пола, а излишек сбрасывается обратно к котлу.
Таким образом, даже в высокотемпературном отоплении, где котел греет воду до 75-90ºС, есть возможность обустроить теплые полы с нагревом 28-31ºС.
Принцип действия в системе теплых полов
Производители системы теплых полов строго ограничивают уровень нагрева теплоносителя, которые будут применяться в оборудовании. Как правило, это достаточно низкое значение температуры – 40-500С. Однако уровень нагрева котлов намного выше. Чтобы не устанавливать отдельный нагревательный агрегат, и применяется термосмесительный клапан для теплого пола.
Циркуляция теплоносителя в такой схеме подчиняется следующему алгоритму:
- Посредством коллектора горячий поток подается в трубопровод теплых полов.
- При этом уровень нагрева задается установленным значением терморегулятора в 3-ходовом клапане.
- При превышении заданного уровня срабатывает термоголовка, приводя в движение шток.
Трёхходовой клапан в системе теплых полов Источник ytimg.com
- Подача горячего потока снижается, а объем охлажденного теплоносителя из обратной магистрали увеличивается.
- В систему теплых полов поступает менее горячий поток.
- При понижении температуры ниже заданного значения происходят обратные процессы в смесителе.
- Холодный поток уменьшается, горячий, напротив, возрастает.
- Цикл повторяет в автоматическом режиме на протяжении всего периода эксплуатации системы.
Схема теплых полов с 3-ходовым регулятором Источник tproekt.com
Причины, в результате которых может возникнуть перегрев твердотопливного котла
Еще на стадии выбора и покупки важно учитывать эксплуатационные характеристики обогревательного прибора. Многие модели, которые сегодня представлены в продаже, имеют встроенную систему защиты от перегрева. Работает она или нет – вопрос второй
Однако необходимо придерживаться определенных знаний и навыков, рассчитывая создать у себя дома эффективную и безопасную систему автономного отопления
Работает она или нет – вопрос второй. Однако необходимо придерживаться определенных знаний и навыков, рассчитывая создать у себя дома эффективную и безопасную систему автономного отопления.
От условий эксплуатации зависит надежная работа нагревательного агрегата. При явных нарушениях технологических параметров отопительного оборудования и злоупотреблением стандартными правилами безопасности, высокая вероятность возникновения аварийной ситуации.
Предупредить возможные негативные последствия можно еще на стадии монтажа твердотопливного котла. Правильная обвязка отопительного аппарата станет залогом вашей безопасности и надежной работы агрегата в будущем.
Если говорить детально, то в каждом случае система защиты твердотопливного котла имеет свою специфику и особенности. Каждая система отопления имеет свои плюсы и минусы. К примеру:
Когда речь идет о твердотопливных котлах с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо позаботиться о безопасности и работоспособности отопительного оборудования еще во время монтажа. Трубы в системе устанавливаются металлические. Причем диаметр таких труб должен превышать диаметр труб, используемых для прокладки контура с принудительной циркуляцией теплоносителя. Датчики, установленные на водяном контуре, будут сигнализировать о возможном перегреве теплоносителя. Предохранительный клапан и расширительный бак играют роль компенсатора, снижая избыточное давление в системе.
Существенным минусом гравитационной системы отопления является отсутствие эффективного механизма регулировки рабочих режимов твердотопливных котлов.
Большие технологические возможности для потребителей предоставляют , работающие с принудительной циркуляцией теплоносителя в системе. Уже только наличие второго контура существенно увеличивает возможность регулировать температуру нагрева котловой воды. Единственный минус в работе такой системы является работающий насос, который может внести своей работой сложности при эксплуатации отопительной системы.
Это связано с тем, что при отключении электричества, насос перестает выполнять свои функции. Остановка циркуляционного процесса и инерционность нагревательных котлов на твердом топливе могут привести к перегреву нагревательного агрегата. Если котельная техника не оснащена , ситуация с отключением электричества чревата крайне неприятными последствиями.
Эффективная защита от перегрева работающего твердотопливного котла должна базироваться на механизме съема избыточного тепла, вырабатываемым нагревательным прибором.
Классификация клапанов
Без длительных введений отметим, что устройство может быть двух типов по принципу функционирования. Оно может быть:
- разделительным;
- смесительным.
Особенности действия каждого типа ясны уже из их названия. Смесительное устройство состоит из двух выходов и входа. Другими словами, оно необходимо для смешивания потоков жидкости, что может потребоваться в целях снижения ее температуры. К слову, это наиболее оптимальный вариант для того, чтобы задавать нужный режим в «теплом полу».
Сама процедура регулировки температурного режима предельно проста. Нужно лишь знать о текущих показателях температуры входящих потоков жидкости, с точностью просчитать требуемые пропорции каждого из них так, чтобы на выходе получить нужные показатели. Кстати, данное устройство при условии грамотного монтажа и регулировки способно функционировать и на разделение потока.
А вот разделительный клапан разделяет один поток надвое, следовательно, он оснащен одним входом и двумя выходами. Данное устройство применяется преимущественно для того, чтобы разделять поток горячей воды в системах ГВС. Хотя достаточно часто он встречается и в обвязке воздухонагревателей.
Внешне оба варианта практически идентичны. Но если ознакомиться с их чертежом в разрезе, то их основное отличие видно сразу. Шток, который установлен в устройстве смесительного типа, имеет один шаровой кран. Он располагается по центру и перекрывает основной проход.
Что же касается разделительных приборов, то в них шток имеет два таких клапана, которые устанавливаются на выходах. Они функционируют по следующему принципу: один из них придавливается к седлу, закрывая проход, а другой параллельно с этим открывает проход №2.
По методу управления современные модели могут быть:
- электрическими;
- ручными.
В большинстве случаев используется ручной прибор, который внешне напоминает обыкновенный шаровой кран, но оснащен тремя выходными патрубками. А вот электрические модели, имеющие автоматическое управление, применяются преимущественно в частных домах, а именно для того, чтобы распределять тепло. Например, пользователь может настроить температурный режим по комнатам, а рабочая жидкость будет поступать в соответствии с удаленностью комнаты от отопительного прибора. Как вариант – можно совместить его с «теплым полом».
Видео – Прибор в бойлерной группе
Трехходовые клапаны, равно как другие приборы, определяются в соответствии с давлением в системе и диаметром подвода. Все это регламентируется ГОСТом. И если требования последнего не будут соблюдаться, это будет расценено как грубое нарушение, в особенности, если речь идет о показателе давления в магистрали.
Латунные фитинги и трубопроводы из полиэтилена низкого давления
Советуем вам ознакомиться с нашим руководством по выбору и монтажу латунных фитингов для ПНД труб, все
